[实用新型]一种共线飞秒激光偏振泵浦探测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于激光技术领域，涉及超短激光脉冲泵浦探测技术，尤其涉及一种共线飞秒激光偏振泵浦探测系统。

背景技术

飞秒激光泵浦探测系统是超短激光脉冲技术的不断发展和成熟使得人们能够探索在极短时间发生的过程，在物理、化学、生物、医学等领域有着重要的应用价值。在研究超快热力学过程，常常需要借助超短脉冲激光泵浦-探测技术。在传统的超短激光脉冲泵浦-探测系统中，一般用一束激光泵浦、另外一束波长不同的激光探测，因此需要加入非线性晶体实现激光波长转换；或者用一束水平(或垂直)的激光泵浦，用另外一束偏振方向恰好相反的光束探测，两束光以一定夹角入射；用光电探测器接收探测光，将信号传输给锁相放大器。然而，当样品厚度不同时，泵浦光和探测光焦点在样品上的位置也不同，使两束光空间不相干；就需要用手动或电控来调节一束光的方向，使两束光的焦点重合。现有技术中由于样品厚度不同造成泵浦光和探测光在空间上不相干，则需要调节机构和空间相干监测用的成像系统，使得系统结构复杂和操作不方便。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型的目的是解决样品厚度不同造成泵浦光和探测光在空间上不相干的缺点，使得操作更加简单，同时减少了调节机构和空间相干监测用的成像系统，为此，本实用新型提供一种共线飞秒激光偏振泵浦探测系统。

为了实现所述的目的，本实用新型一种共线飞秒激光偏振泵浦探测系统的技术方案是：将两束偏振方向垂直的光通过偏振耦和的方式，合并为一束光，其技术方案为：

偏振输出脉冲激光器，用于输出的脉冲激光；

第一波片，用于接收偏振输出脉冲激光器的脉冲激光，并将脉冲激光的偏振方向旋转；

第一分光器件，用于将第一波片偏振方向旋转脉冲激光分成偏振方向互相垂直的两激光束，这两束激光分别为水平方向偏振的激光束和垂直方向偏振的激光束；

第二波片，接收第一分光器件的水平偏振的激光束，用于将水平偏振的激光束的偏振方向发生旋转；

第二分光器件，接收第二波片的偏振方向旋转的水平偏振的激光束，用于输出偏振方向水平的激光束；

第一反射镜，接收并反射第二分光器件的偏振方向水平的激光束；

声光调制器，接收并调制第一反射镜反射的偏振方向水平激光束，用于输出透射的调制激光束；

光阑，用于接收第二反射镜的调制激光束；

第二反射镜，接收声光调制器透射的调制激光束，用于将透射的调制激光束偏转；

第一光学传感器，接收透过第二反射镜的调制激光束，与固定第二波片的电控旋转台形成闭环控制；

声光调制器驱动器，调制透过声光调制器的激光束；

第三分光器件，用于将光阑入射的激光束完全透过并输出；

第二光学传感器与固定第一波片的电控旋转台形成闭环控制，由外部计算机控制连续调节泵浦光和探测光的功率；

第三反射镜，用于接收第四反射镜调节方向的偏转激光束，使得从第三反射镜入射到第三分光器件后的光束重合；

电控移动台，由外部计算机控制沿着箭头方向移动，而且移动方向与从第一分光器件入射到第四反射镜的激光方向平行；

第四反射镜，用于接收第一分光器件垂直于水平面偏振的激光束，再反射到第三反射镜上，偏振方向不会发生变化，由第三反射镜再入射到第三分光器件上，由于入射是垂直偏振的，再次被第三分光器件反射；

光电探测器，与外部计算机连接，使外部计算机从光电探测器读取信号；用于接收检偏器透过垂直偏振的激光；

检偏器，用于接收样品对两种偏振方向的光产生的散射光；

磁铁固定调整架，用于将第三反射镜入射到第三分光器件重合光束，共线的入射到磁铁固定调整架上的样品表面，使磁铁固定调整架上的样品与入射光束的方向范围在0度到90度；

聚焦透镜，接收再次被反射垂直于水平面偏振的激光并辐照在样品磁铁固定调整架上的样品表面；

第一电控旋转台，用于固定第一波片，由外部计算机控制，在与第一波片所在的同一平面内旋转，旋转方向为顺时针和逆时针两种；

第二电控旋转台，用于固定第二波片，由外部计算机控制，在与第二波片所在的同一平面内旋转，旋转方向为顺时针和逆时针两种。

优选地，偏振输出脉冲激光器是波长780纳米或1560nm的飞秒光纤激光器，重复频率100MHz，平均功率30mW至150mW，脉冲宽度100fs。

优选地，第一波片和第二波片采用二分之一波片。

优选地，第一分光器件、第二分光器件和第三分光器件采用偏振分光器件。